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第7期石小琳等.信息融合技术在管道泄漏检测与定位中的应用789
信息融合技术在管道泄漏检测与定位中的应用
石小琳孙志毅何秋生孙旭辉
(太原科技大学电子信息工程学院,太原030024)
摘要针对传统的单一管道泄漏检测方法,提出基于多传感器信息融合技术的输油管道泄漏检测与
定位方法。首先利用小波分析法对压力、流量进行去噪,并检测波形的奇异点;利用相关分析法来对小
泄漏量进行检测,通过首末端压力的互相关函数得到时间延迟,进行泄漏点定位;根据Dempster-Sharer
证据推理法把得到的数据作为证据,利用D-S法则合成检测数据,以便对泄漏点进行精确定位。
关键词小波去噪奇异点相关分析法Dempster-Sharer决策层融合
中图分类号TP13文献标识码A文章编号1000-3932(2011)07-0789-04
长输油管道的使用越来越广泛,但是由于年久失效等原因发生泄漏时,由于管道内流体压力很
老化、不可避免的腐蚀、人为破坏以及自然灾害等原高(对于原油长输管道,干线压力可达几个兆
因,管道泄漏事故常有发生,造成资源浪费环境污帕),而管道外一般为大气压力,管内输送的流体
染,给国家经济和人民生命财产带来巨大损失与威在内外压差的作用下迅速流失,泄漏部位产生物
胁。为减少经济损失、减轻环境污染及对人类造成质损失,这会引起发生泄漏场所的流体密度减小,
的危害,需要及时对泄漏进行检测和定位。进而引起管道内此处流体的压力降低。由于流体
目前已出现了多种泄漏检测和定位的方法。
的连续性,管道中的流体速度不会立即发生改变,
传统的检测方法仅仅采用压力或者流量一个参数
流体在泄漏点和与其相邻的两边的区域之间的压
进行检测,所以在精度和可靠性等方面都有很大
力产生差异,这种差异导致泄漏点上、下游区域内
的局限性。笔者将信息融合技术应用于检测系
的高压流体流向泄漏点处的低压区域,从而又引
统,同时对压力和流量信号进行测量,充分利用压
起与泄漏点相邻区域流体的密度减小和压力降
力在精度和流量在可靠性上的优点,将两者进行
低。这种现象从泄漏点处沿管道依次向上、下游
融合,大大提高了检测的精度和可靠性。
方向扩散,在水力学上称为负压波。
1负压波法泄漏定位原理
当流体输送管道因为机械、人为破坏及材料输油管道泄漏检测系统结构如图1所示。
传感器组传感器组
控制中心压力流量压力流量控制中心
人口
图1泄漏检测系统结构
图1中的物理量满足:——负压波的传播速度,m/s;
△——上游站压力突变时间与下游站压力
:一(1)
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